(57)【要約】配線基板（１００）は、電子素子（１０１）の実装予定位置を囲うように配置され、メタルキャップ（１０２）の端部と接続されるメタルキャップパッド（１１３）と、電子素子（１０１）と接続部材（１１６）によって接続し、間隙（１３７）を有する電源プレーン（１３１）と、電子素子（１０１）と接続部材（１１５）によって接続しているグラウンドプレーン（１５１）と、接続部材（１１５、１１６）と間隙（１３７）とを囲うように繰り返し配列されている複数の導体エレメント（１２１、１４１）と、を含む。そして、電源プレーン（１３１）とグラウンドプレーン（１５１）とは、複数の導体エレメント（１２１、１４１）によって囲われた領域の少なくとも一部と、複数の導体エレメント（１２１、１４１）に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在している。
2011111313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有する配線基板と、
前記配線基板の一面に実装されている電子素子と、
前記電子素子を覆っているメタルキャップと、を備え、
前記配線基板は、
前記一面に位置し、前記電子素子を囲うように配置され、前記メタルキャップの端部と接続している第１導体と、
第１の層に位置し、前記電子素子に第１接続部材を介して接続し、間隙を有する第２導体と、
前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子に第２接続部材を介して接続している第３導体と、
前記第１接続部材と前記第２接続部材と前記間隙とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、を含み、
前記第２導体と前記第３導体とは、前記複数の第４導体に囲われた領域の少なくとも一部と、前記複数の第４導体に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在していることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記第２導体は、前記間隙を隔てて複数に分割しており、
前記第１接続部材は複数であり、かつ前記第１接続部材の少なくとも一部が互いに異なる前記第２導体に接続し、
前記複数の第４導体は、互いに異なる前記第２導体に接続している前記第１接続部材のそれぞれを囲うように繰り返し配列されていることを特徴とする電子装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子装置であって、
前記第４導体は、前記一面、前記第１の層および前記第２の層のいずれとも異なる層に位置し、
さらに前記第２導体と接続している、または前記第１導体もしくは前記第３導体の少なくとも一方と接続していることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子装置であって、
前記第４導体は、前記第１導体と前記第２導体の間に位置し、前記第２導体と接続しており、かつ前記第１導体と対向していることを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項１乃至３いずれかに記載の電子装置であって、
前記第４導体は、前記一面に対して垂直に貫通している貫通ビアによって前記第１導体と前記第３導体と前記第４導体とを接続していることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電子装置であって、
前記第４導体は、前記第１導体と前記第２導体との間、または前記第２導体と前記第３導体との間の少なくとも一方に位置し、
前記第２導体に設けられた前記貫通ビアを通過させる開口に対向し、当該開口より大きいことを特徴とする電子装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子装置であって、
前記第４導体は、前記第１導体と前記第２導体の間、または前記第２導体と前記第３導体との間のいずれか一方に位置していることを特徴とする電子装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載の電子装置であって、
さらに、前記第１の層を介して前記第２の層と対向している第３の層に位置し、前記第３導体と前記第１接続部材または前記第２接続部材を介して接続している第５導体を備え、
前記第５導体は、前記複数の第４導体に囲われた領域の少なくとも一部と、前記複数の第４導体に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在していることを特徴とする電子装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載の電子装置であって、
前記第３導体は前記電子素子に基準電位を与えるグラウンドプレーンであることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかに記載の電子装置であって、
前記第１導体と前記第２導体と前記第３導体と前記第４導体とは、電磁バンドギャップ構造の少なくとも一部を構成し、
かつ前記電磁バンドギャップ構造は、前記電子素子が発生するノイズの周波数をバンドギャップ帯域に含むことを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
一面に位置し、電子素子の実装予定位置を囲うように配置され、メタルキャップの端部と接続される第１導体と、
第１の層に位置し、前記電子素子と第１接続部材によって接続し、間隙を有する第２導体と、
前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子と第２接続部材によって接続している第３導体と、
前記第１接続部材と前記第２接続部材と前記間隙とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、を含み、
前記第２導体と前記第３導体とは、前記複数の第４導体に囲われた領域の少なくとも一部と、前記複数の第４導体に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在していることを特徴とする配線基板。
【請求項１２】
配線基板の一面に実装されている電子素子で発生したノイズを遮蔽するノイズ遮蔽方法であって、
前記電子素子から空中伝播したノイズを、前記電子素子を覆っているメタルキャップによって遮蔽し、
前記一面の表面上を伝播したノイズを、前記一面に位置し、前記電子素子を囲うように配置され、前記メタルキャップの端部と接続している第１導体によって遮蔽し、
第１の層に位置し、前記電子素子と第１接続部材によって接続し、間隙を有する第２導体と、前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子と第２接続部材によって接続している第３導体との間を伝播したノイズを、前記第１接続部材と前記第２接続部材と前記間隙とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、前記第２導体または前記第３導体の少なくとも一方と対向する領域で遮蔽し、
前記第２導体と前記第３導体との間を伝播し、さらに前記間隙から漏れたノイズを、前記複数の第４導体と、前記第１導体もしくは前記第２導体の少なくとも一方と対向する領域、または前記メタルキャップによって遮蔽することを特徴とするノイズ遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、配線基板およびノイズ遮蔽方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置において、電子素子から発生したノイズが、電源・グランドプレーンからなる平行平板を一種の導波路として伝播することにより、他の電子素子や近接する無線回路等に悪影響を与えることがある。従って、電子装置においては、ノイズ対策を施すことが一般的であり、数多くの技術が開発されてきた。【０００３】
近年、特定の構造を有する導体パターンを周期的に配置すること（以下、メタマテリアルと記載）で電磁波の伝播特性を制御できることが明らかになっている。特に、特定の周波数帯域における電磁波伝播を抑制するように構成されるメタマテリアルを、電磁バンドギャップ構造（以下、ＥＢＧ構造と記載）と呼び、ＥＢＧ構造を用いたノイズ対策に注目が集まっている。【０００４】
この種の技術として、例えば特許文献１（米国特許第６２６２４９５号明細書）に記載の技術がある。特許文献１のＦＩＧ．２には、シート状の導体プレーンの上方に島状の導体エレメントを複数配置し、この島状の導体エレメントそれぞれをビアで導体プレーンに接続した構造、いわゆるマッシュルーム型のＥＢＧ構造が示されている。【０００５】
また、この種の技術として、特許文献２（特開２００６−２５３９２９号公報）に記載の技術がある。特許文献２の図４には、対向する二つの導体を接続することによって構成されるＥＢＧ構造が示されている。なお、この対向する二つ導体のうち、下段に形成される導体は、Ｂｒａｇｇ周波数で大きな反射係数を得ることができる導体パターンを施すことによって、インダクタンス成分を増大させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６２６２４９５号明細書
【特許文献２】特開２００６−２５３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
多層基板を備える電子装置の場合、電子素子から配線や電位差の有る平行平板間においてノイズが伝播する。また、上記平行平板に孔や間隙が存在する場合、当該間隙からのノイズ漏洩も考慮しなくてはならない。さらに、電子素子が多層基板の一面に実装される場合、電子素子から空中に伝播するノイズや、一面上を伝播するノイズ、いわゆる表面波についても考慮しなくてはならない。従って、上記のような電子装置の場合、単純にＥＢＧ構造を構成するだけでは、十分なノイズ対策を実施することができなかった。【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実装される電子素子から伝播したノイズの漏洩を十分に防ぎうる電子装置、配線基板およびノイズ遮蔽方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、複数の層を有する配線基板と、前記配線基板の一面に実装されている電子素子と、前記電子素子を覆っているメタルキャップと、を備え、前記配線基板は、前記一面に位置し、前記電子素子を囲うように配置され、前記メタルキャップの端部と接続している第１導体と、第１の層に位置し、前記電子素子に第１接続部材を介して接続し、間隙を有する第２導体と、前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子に第２接続部材を介して接続している第３導体と、前記第１接続部材と前記第２接続部材と前記間隙とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、を含み、前記第２導体と前記第３導体とは、前記複数の第４導体に囲われた領域の少なくとも一部と、前記複数の第４導体に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在していることを特徴とする電子装置が提供される。【００１０】
また、本発明によれば、一面に位置し、電子素子の実装予定位置を囲うように配置され、メタルキャップの端部と接続される第１導体と、第１の層に位置し、前記電子素子と第１接続部材によって接続し、間隙を有する第２導体と、前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子と第２接続部材によって接続している第３導体と、前記第１接続部材と前記第２接続部材とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、を含み、前記第２導体と前記第３導体とは、前記複数の第４導体に囲われた領域の少なくとも一部と、前記複数の第４導体に対向している領域の少なくとも一部とを平面視で包含するように延在していることを特徴とする配線基板が提供される。【００１１】
さらに、本発明によれば、配線基板の一面に実装されている電子素子で発生したノイズを遮蔽するノイズ遮蔽方法であって、前記電子素子から空中伝播したノイズを、前記電子素子を覆っているメタルキャップによって遮蔽し、前記一面の表面上を伝播したノイズを、前記一面に位置し、前記電子素子を囲うように配置され、前記メタルキャップの端部と接続している第１導体によって遮蔽し、第１の層に位置し、前記電子素子と第１接続部材によって接続し、間隙を有する第２導体と、前記第１の層を介して前記一面と対向している第２の層に位置し、前記電子素子と第２接続部材によって接続している第３導体との間を伝播したノイズを、前記第１接続部材と前記第２接続部材とを囲うように繰り返し配列されている複数の第４導体と、前記第２導体または前記第３導体の少なくとも一方と対向する領域で遮蔽し、前記第２導体と前記第３導体との間を伝播し、さらに前記間隙から漏れたノイズを、前記複数の第４導体と、前記第１導体もしくは前記第２導体の少なくとも一方と対向する領域、または前記メタルキャップによって遮蔽することを特徴とするノイズ遮蔽方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実装される電子素子から伝播したノイズの漏洩を十分に防ぎうる電子装置、配線基板およびノイズ遮蔽方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る配線基板の上面図と断面図である。
【図２】配線基板のＢ層とＤ層を示す図である。
【図３】配線基板のＣ層を示す図である。
【図４】配線基板のＥ層を示す図である。
【図５】導体エレメントの形状について例示する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る電子装置の上面図と断面図である。
【図７】電子装置のＣ層とＥ層を示す図である。
【図８】電子装置のＢ層とＦ層を示す図である。
【図９】電子装置のＤ層を示す図である。
【図１０】電子装置のＧ層を示す図である。
【図１１】導体エレメントを含む単位セルについて例示する図である。
【図１２】導体エレメントを含む単位セルについて例示する図である。
【図１３】導体エレメントを含む単位セルについて例示する図である。
【図１４】導体エレメントを含む単位セルについて例示する図である。
【図１５】導体エレメントを含む単位セルについて例示する図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る電子装置の上面図と断面図である。
【図１７】電子装置のＨ層を示す図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る配線基板の上面図と断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る配線基板１００の上面図と断面図である。より詳細には、図１（Ａ）は配線基板１００の上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）で示す断面線における配線基板１００の断面図である。配線基板１００は、互いに対向するＡ層１１０、Ｂ層１２０、Ｃ層１３０、Ｄ層１４０およびＥ層１５０を少なくとも備える多層基板である。なお、配線基板１００は、上述の５つの層以外の層を備えても構わない。例えば、各層の間には誘電体層が位置してもよい。また、配線基板１００は、本発明の構成に矛盾しない範囲で、図示しない孔やビア等を他に備えてもよい。さらに、上述の５つの層において、本発明の構成に矛盾しない範囲で、信号線が配列されてもよい。
【００１６】
なお、図１において、電子素子１０１とメタルキャップ１０２とは破線で示される。これは、電子素子１０１とメタルキャップ１０２とが未実装であることを意味している。すなわち、配線基板１００の表層であるＡ層１１０には、電子素子１０１とメタルキャップ１０２とを実装する予定領域が定められている。ここで、電子素子１０１はＬＳＩ等の素子を想定している。なお、配線基板１００に実装される電子素子１０１の数は単一であっても、複数であってもよい。
【００１７】
接続部材１１６（第１接続部材）は、電子素子１０１が実装された場合、電子素子１０１とＣ層１３０上の電源プレーン１３１とを接続する。ここでは、電子素子１０１と接続する接続部材１１６は一つのみを図示したが、複数であってもよい。
【００１８】
接続部材１１５（第２接続部材）は、電子素子１０１が実装された場合、電子素子１０１とＥ層１５０上のグラウンドプレーン１５１とを接続する。ここでは、電子素子１０１と接続する接続部材１１５は一つのみを図示したが、複数であってもよい。
【００１９】
メタルキャップパッド１１３（第１導体）は、Ａ層１１０（一面）に位置し、接続部材１１５と接続部材１１６とを囲っている。なお、メタルキャップ１０２は、半田等でメタルキャップパッド１１３に接続されることによって配線基板１００に実装される。
【００２０】
また、図１（Ａ）において、導体エレメント１２１、１４１は表層より下層に位置するので破線で示し、双方の位置が平面視で重なっているので、一つの四角形で導体エレメント１２１と導体エレメント１４１とを表すものとする。なお、導体エレメント１２１と導体エレメント１４１とは、必ずしも平面視で重なる位置に配列されなくてもよく、少なくとも一部が対向するように配列されればよい。また、導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の形状は四角形に限らず、三角形や六角形等であってもよい。
【００２１】
図２は、配線基板１００のＢ層１２０とＤ層１４０を示す図である。Ｂ層１２０には、複数の導体エレメント１２１（第４導体）が、接続部材１１５と接続部材１１６と間隙１３７とを囲うように繰り返し配列される。また、Ｄ層１４０には、複数の導体エレメント１４１（第４導体）が、接続部材１１５と接続部材１１６と間隙１３７とを囲うように繰り返し配列される。なお、複数の導体エレメント１２１（または導体エレメント１４１）と間隙１３７との位置関係については、後述の図３も参照のこと。
【００２２】
ここで、導体エレメント１２１は相互に間隔を隔てて配列される島状の導体である。また、導体エレメント１４１は相互に間隔を隔てて配列される島状の導体である。そして、Ｂ層１２０における導体エレメント１２１が配列されていない領域、またはＤ層１４０における導体エレメント１４１が配列されていない領域は、絶縁体となっており、接続部材１１５等と絶縁されている。
【００２３】
ここで、導体エレメント１２１（または導体エレメント１４１）が接続部材１１５と接続部材１１６と間隙１３７とを囲うとは、接続部材１１５の位置と接続部材１１６の位置と間隙１３７の位置とを、平面視で囲うことを意味している。また、繰り返し配列されるとは、少なくとも三つ以上の導体エレメント１２１、１４１が間隔を隔てて連続的に配列されることを意味している。そして、導体エレメント１２１、１４１は相互に間隔を隔てているので、厳密に接続部材１１５の平面方向の全部を囲っているわけではない。導体エレメント１２１同士の間隔において、また導体エレメント１４１同士の間隔において、十分に抑制対象の周波数帯域のノイズが抑制できる程度に、当該間隔が定められればよい。
【００２４】
導体エレメント１２１は、それぞれメタルキャップパッド１１３と接続部材１２２によって接続されており、導体エレメント１４１は、それぞれグラウンドプレーン１５１と接続部材１４２によって接続されている。なお、導体エレメント１２１は、必ずしもメタルキャップパッド１１３に接続される必要はなく、導体エレメント１４１は、必ずしもグラウンドプレーン１５１に接続される必要はない。
【００２５】
図３は、配線基板１００のＣ層１３０を示す図である。Ｃ層１３０には、電源プレーン１３１が設けられ、電源プレーン１３１は間隙１３７を有している。電源プレーン１３１１は、接続部材１１５が通過する開口が設けられており、接続部材１１５と絶縁されている。なお、間隙１３７の全部が、導体エレメント１２１（または１４１）に囲まれるように図示しているが、これに限らず、その一部が導体エレメント１２１（または１４１）に囲われる形態であってもよい。また、Ｃ層１３０において電源プレーン１３１が形成されていない領域は、絶縁体であってもよいし、導体であってもよいし、それらが混合していてもよい。
【００２６】
図４は、配線基板１００のＥ層１５０を示す図である。Ｅ層１５０（第２の層）は、Ｂ層１２０、Ｃ層１３０およびＤ層１４０を介してＡ層１１０と対向している。また、グラウンドプレーン１５１（第３導体）は、シート状の導体であって、Ｅ層１５０に位置し、複数の導体エレメント１２１、１４１によって囲われた領域の少なくとも一部と、複数の導体エレメント１２１、１４１に対向している領域の少なくとも一部とを包含する領域に延在している。なお、メタルキャップパッド１１３と導体エレメント１２１、１４１とグラウンドプレーン１５１とは、少なくとも一部が互いに対向している。また、Ｅ層１５０においてグラウンドプレーン１５１が形成されていない領域は、絶縁体であってもよいし、導体であってもよいし、それらが混合していてもよい。
【００２７】
グラウンドプレーン１５１は、接地等によって基準電位が与えられ、電子素子１０１に基準電位を与えるグラウンドとして機能する。なお、グラウンドプレーン１５１は、配線基板１００内の他の導体より相対的に低インピーダンスであることによって、基準電位が与えられているものと見なしてよい。
【００２８】
上記のように構成することによって、導体エレメント１２１は、メタルキャップパッド１１３と、電源プレーン１３１と、接続部材１２２と共に、いわゆるマッシュルーム型のＥＢＧ構造の単位セルを構成する。また、導体エレメント１４１は、グラウンドプレーン１５１と、電源プレーン１３１と、接続部材１４２と共に、マッシュルーム型のＥＢＧ構造の単位セルを構成する。より詳細には、接続部材１２２、１４２はマッシュルームの軸部分に相当し、インダクタンスを形成している。一方、導体エレメント１２１、１４１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する電源プレーン１３１との間でキャパシタンスを形成する。
【００２９】
マッシュルーム型ＥＢＧ構造は、平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント１２１、１４１を、キャパシタンスを形成するそれぞれの対向プレーンに接近させて、キャパシタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント１２１、１４１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００３０】
これらの単位セルが周期的に配列されたことによって、Ａ層１１０〜Ｅ層１５０を伝播するノイズを抑制することができる。なお、上記のＥＢＧ構造は、電子素子１０１によって発生するノイズの周波数をバンドギャップ帯域に含むことが望ましい。
【００３１】
ここで、単位セルとはＥＢＧ構造を構成する最小単位のことであって、配線基板１００は、繰り返し配列させた単位セルを備えることによって、ＥＢＧ構造の特性を有することができる。
【００３２】
なお、導体エレメント１２１とメタルキャップパッド１１３の間隔、導体エレメント１４１とグラウンドプレーン１５１の間隔、接続部材１２２、１４２の太さ、導体エレメント１２１の相互間隔および導体エレメント１４１の相互間隔などを調節することにより、抑制対象となる周波数帯域を所望の値に定めることができる。
【００３３】
また、繰り返し配列される単位セル、特に導体エレメント１２１、１４１や接続部材１２２、１４２の相互間隔は、それぞれ周期的であることが望ましい。なぜならば、単位セルが周期的に配置された場合は、ＥＢＧ構造中を伝播する電磁波が周期性に起因するＢｒａｇｇ反射を起こすため、より広帯域なノイズ伝播抑制効果が得られるからである。ただし、導体エレメント１２１の相互間隔と、導体エレメント１４１の相互間隔が必ずしも一致しなくてもよい。同様に、接続部材１２２の相互間隔と、接続部材１４２の相互間隔が必ずしも一致しなくてもよい。また当然、単位セルは周期的に配置される必要はなく、前記第１の領域を取り囲むように繰り返し配置されていれば、本発明の効果を得ることができる。
【００３４】
本実施形態で説明した単位セルは一例であり、ＥＢＧ構造を構成可能な範囲で多様な形態を採りうる。例えば、図５は、導体エレメント１２１、１４１の形状について例示する図である。図５（Ａ）は、導体エレメント１２１、１４１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント１２１、１４１は平面方向に形成される螺旋状の伝送線路であって、一端は接続部材１２２、１４２に接続され、他端はオープン端となっている。当該伝送線路の形状は螺旋状に限らなくてもよい。例えば、当該伝送線路は、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図５（Ａ）によって構成される単位セルは、いわゆるオープンスタブ型のＥＢＧ構造であって、導体エレメント１２１、１４１を含んで形成されるマイクロストリップ線路がオープンスタブとして機能する。
【００３５】
オープンスタブ型ＥＢＧ構造は、平行平板を、前記オープンスタブと、前記インダクタンスからなる、直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント１２１、１４１を含んで形成されるオープンスタブのスタブ長を長くすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。
【００３６】
また、マイクロストリップ線路を形成する導体エレメント１２１、１４１と対向するプレーンは近接していることが好ましい。なぜならば、導体エレメントと対向プレーンの距離が近いほど、前記マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが低くなり、バンドギャップ帯域を広帯域化することができるためである。ただし、前記導体エレメント１２１、１４１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００３７】
図５（Ｂ）で図示する導体エレメント１２１、１４１は四角形の導体であって、開口を有している。その開口の中には、一端が当該開口の淵に接続され、他端は接続部材１２２、１４２に接続される螺旋状のインダクタが形成されている。当該伝送線路は、螺旋状に限らなくてもよい。例えば、当該伝送線路は、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図５（Ｂ）によって構成される単位セルは、いわゆるインダクタンス増加型のＥＢＧ構造であって、マッシュルーム型ＥＢＧ構造を基本として、マッシュルームのヘッド部分にインダクタを設けることでインダクタンスを増加させている。
【００３８】
インダクタンス増加型ＥＢＧ構造は、平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント１２１、１４１を、キャパシタンスを形成するそれぞれの対向プレーンに接近させて、キャパシタンスを大きくする、または前記インダクタの長さを長くしてインダクタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント１２１、１４１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００３９】
ここで、第１の実施形態の効果について説明する。本実施形態の配線基板１００に電子素子１０１とメタルキャップ１０２が実装された場合、電子素子１０１から空中伝播したノイズは、メタルキャップ１０２によって遮蔽することができる。また、Ａ層１１０上を伝播したノイズ、いわゆる表面波は、電子素子１０１を囲っているメタルキャップパッド１１３によって遮蔽することができる。さらに、電源プレーン１３１とグラウンドプレーン１５１との間を伝播したノイズは、複数の導体エレメント１４１と、電源プレーン１３１またはグラウンドプレーン１５１の少なくとも一方とが対向する領域で構成されるＥＢＧ構造によって遮蔽することができる。そして、電源プレーン１３１とグラウンドプレーン１５１との間を伝播し、さらに間隙１３７から漏れたノイズを、複数の導体エレメント１２１と、メタルキャップパッド１１３または電源プレーン１３１の少なくとも一方とが対向する領域で構成されるＥＢＧ構造、またはメタルキャップ１０２によって遮蔽することができる。すなわち、配線基板１００は、電子素子１０１から伝播されたノイズの伝播方向の全てに対してノイズ対策を施しているので、ノイズの漏洩を防ぐことができる。
【００４０】
さらに、本実施形態で構成されるＥＢＧ構造のバンドギャップ帯域に、電子素子１０１から発生するノイズの周波数を含めることによって、より高いノイズ抑制効果を得ることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態は、メタルキャップパッド１１３をＥＢＧ構造の構成要素の一つとしても利用しているので、より省スペースに実装することができる。従って、配線基板１００は小型化を図ることができる。
〔第２の実施形態〕
【００４２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子装置２００の上面図と断面図である。より詳細には、図６（Ａ）は電子装置２００の上面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）で示す断面線における電子装置２００の断面図である。電子装置２００は、互いに対向するＡ層２１０、Ｂ層２２０、Ｃ層２３０、Ｄ層２４０、Ｅ層２５０、Ｆ層２６０およびＧ層２７０を少なくとも備える多層基板である。なお、電子装置２００は、上述の７つの層以外の層を備えても構わない。例えば、各層の間には誘電体層が位置してもよい。また、電子装置２００は、本発明の構成に矛盾しない範囲で、図示しない孔やビア等を他に備えてもよい。さらに、上述の７つの層において、本発明の構成に矛盾しない範囲で、信号線が配列されてもよい。
【００４３】
なお、図６（Ａ）において、電子素子２０１は破線で示される。これは、電子素子２０１がメタルキャップ２０２に覆われていることを意味している。すなわち、電子装置２００の表面であるＡ層２１０（一面）には、電子素子２０１が実装されている。また、電子装置２００は、電子素子２０１と電源プレーン２４１（第２導体）を接続する接続部材２１５（第１接続部材）と、電子素子２０１と電源プレーン２４２（第２導体）を接続する接続部材２１９（第１接続部材）と、電子素子２０１と電源プレーン２４３（第２導体）を接続する接続部材２１４（第１接続部材）と、を備える。さらに、電子装置２００は、電子素子２０１とグラウンドプレーン２７１（第３導体）を接続する接続部材２１６（第２接続部材）を備える。ここで、電子素子２０１はＬＳＩ等の素子を想定している。電子装置２００に実装される電子素子２０１の数は単一であっても、複数であってもよい。また、ここで説明した接続部材２１４、接続部材２１５、接続部材２１６および接続部材２１９の接続については、後述の図７〜図１０も参照のこと。
【００４４】
メタルキャップパッド２１３（第１導体）は、Ａ層２１０に位置し、接続部材２１５、２１６、２１７、２１８を囲っている。なお、メタルキャップ２０２の端部は、半田等でメタルキャップパッド２１３に接続されている。なお、メタルキャップ２０２の形状は多様な形態を採りうる。例えば、多面体状であってもよいし、球体状であってもよい。また、ノイズが漏洩しない程度の開口を有するメッシュ状であってもよい。
【００４５】
接続部材２１２は面方向に対して垂直に貫通している貫通ビアであって、メタルキャップパッド２１３とグラウンドプレーン２７１と導体エレメント２３１、２５１（第４導体）とを接続している。
【００４６】
また、図６（Ａ）において、導体エレメント２３１、２５１はＡ層２１０より下層に位置するので破線で示し、双方の位置が平面視で重なっているので、一つの四角形で導体エレメント２３１と導体エレメント２５１とを表すものとする。なお、導体エレメント２３１と導体エレメント２５１とは、必ずしも平面視で重なる位置に配列されなくてもよく、平面視で不一致な位置に配列されてもよい。また、導体エレメント２３１または導体エレメント２５１の形状は四角形に限らず、三角形や六角形等であってもよい。
【００４７】
本実施形態の電子装置２００において、電子素子２０１は、間隙２４４の一部と重なる領域に位置している。これは、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の各々から単一の電子素子２０１に電源供給することを想定した場合、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の各々への接続が比較的容易となるためである。しかし、電子素子２０１は、必ずしも間隙２４４と平面視で重なる領域に設ける必要はない。
【００４８】
図７は、電子装置２００のＣ層２３０とＥ層２５０を示す図である。Ｃ層２３０には、複数の導体エレメント２３１が、接続部材２１４、２１５、２１６、２１８、２１９を囲うように繰り返し配列される。また、Ｅ層２５０には、複数の導体エレメント２５１が、接続部材２１６、２１８を囲うように繰り返し配列される。なお、複数の導体エレメント２３１、２５１が囲っている領域には、間隙２４４の少なくとも一部が含まれている。また、Ｃ層２３０における導体エレメント２３１が配列されていない領域は、絶縁体となっており、接続部材２１９、２１４、２１５、２１６、２１８等と絶縁されている。またはＥ層２５０における導体エレメント２５１が配列されていない領域は、絶縁体となっており、接続部材２１６、２１８等と絶縁されている。そして、複数の導体エレメント２３１（または導体エレメント２５１）と間隙２４４との位置関係については、後述の図９も参照のこと。
【００４９】
なお、本実施形態において、電子素子２０１から視ていずれの方向にも複数の導体エレメント２３１、２５１が配置されている。このように配列することによって、第１の実施形態のように単一の列で配置するよりも効果的にノイズを遮蔽することができる。
【００５０】
図８は、電子装置２００のＢ層２２０とＦ層２６０を示す図である。Ｂ層２２０またはＦ層２６０は、いわゆる配線層であって、信号線２２１または信号線２６１が配列される。なお、信号線２２１、２６１の配列パターンは図示したパターンに限らず、接続部材２１２に電気的に接続しない範囲で配列されてもよい。
【００５１】
図９は、電子装置２００のＤ層２４０を示す図である。Ａ層２１０とＧ層２７０との中間層であるＤ層２４０（第３の層）には、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）が間隙２４４を隔てて分割し延在している。なお、間隙２４４の少なくとも一部は、導体エレメント２３１、２５１によって囲われた領域に含まれている。また、間隙２４４は絶縁体が充填されているので、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）は互いに絶縁され、各々に異なる電位を与えることが可能となっている。ただし、必ずしも全て異なる電位を与える必要はなく、互いに等しい電位が与えられてもよい。
【００５２】
電源プレーン２４１は接続部材２１５と接続し、電源プレーン２４２は接続部材２１９と接続し、電源プレーン２４３は接続部材２１４と接続する。また、接続部材２１２または接続部材２１６はグラウンドプレーン２７１と接続するので、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）には接続部材２１２または接続部材２１６を通過させる開口が設けられ、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と接続部材２１２または接続部材２１６は絶縁されている。なお、導体エレメント２３１、２５１の一部または全部は、接続部材２１２を通過させる開口に対向するように配列されている。また、上記開口に対向している導体エレメント２３１、２５１は、対向している開口より大きい。すなわち、導体エレメント２３１の一部は開口の周囲の導体（電源プレーン２４１、２４２、２４３の一部）と対向しており、導体エレメント２５１の一部は開口の周囲の導体（電源プレーン２４１、２４２、２４３の一部）と対向している。
【００５３】
本実施形態においては、図示する全ての電源プレーン２４１、２４２、２４３のそれぞれに、接続部材２１４、２１５、２１９との接続点を設けているが、必ずしも全てに設ける必要はない。すなわち、電源プレーン２４１、２４２、２４３の少なくとも一つに接続部材２１４、２１５、２１９との接続点を設ければよい。
【００５４】
図１０は、電子装置２００のＧ層２７０を示す図である。Ｇ層２７０は、Ｂ層２２０またはＦ層２６０を介してＡ層２１０と対向している。また、グラウンドプレーン２７１は、シート状の導体であって、Ｇ層２７０に位置し、複数の導体エレメント２３１、２５１によって囲われた領域を包含する領域の少なくとも一部と、複数の導体エレメント２３１、２５１に対向している領域の少なくとも一部とを包含する領域に延在している。なお、メタルキャップパッド２１３と導体エレメント２３１、２５１とグラウンドプレーン２７１とは、少なくとも一部が互いに対向している。また、Ｇ層２７０においてグラウンドプレーン２７１が形成されていない領域は、絶縁体であってもよいし、導体であってもよいし、それらが混合していてもよい。
【００５５】
グラウンドプレーン２７１は、接地等によって基準電位が与えられ、電子装置２００のグラウンドとして機能する。なお、グラウンドプレーン２７１は、電子装置２００内の他の導体より相対的に低インピーダンスであることによって、基準電位が与えられているものと見なしてよい。
【００５６】
上記のように構成することによって、導体エレメント２３１、２５１は、対向するメタルキャップパッド２１３とグラウンドプレーン２７１、または接続部材２１２と共に、ＥＢＧ構造の単位セルの少なくとも一部を構成する。なお、上記のＥＢＧ構造は、電子素子２０１によって発生するノイズの周波数をバンドギャップ帯域に含むことが望ましい。
【００５７】
本実施形態で説明した単位セルは一例であり、ＥＢＧ構造を構成可能な範囲で多様な形態を採りうる。
【００５８】
図１１〜図１５は、導体エレメント２３１、２５１を含む単位セルについて例示する図である。なお、図１１〜図１５は、単一の導体エレメント２３１または単一の導体エレメント２５１に着目し、その周囲を拡大して図示している。図１１〜図１５で例示する構造は、それぞれ単一または複数の単位セルを構成しており、電子装置２００は、これらの単位セルのいずれか、または複数の組み合わせを備えるものとする。
【００５９】
図１１（Ａ）は、導体エレメント２３１、２５１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１、２５１は四角形であって、接続部材２１２に接続されている。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）で図示した導体エレメント２３１、２５１の周囲における電子装置２００の断面図である。接続部材２１２がメタルキャップパッド２１３およびグラウンドプレーン２７１に接続され、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の開口を通過している。なお、図１１で図示した単位セルは、図６〜図１０を用いて説明したＥＢＧ構造に用いられているものと同等である。
【００６０】
上述した図１１の構造は、マッシュルーム型ＥＢＧ構造を変形させた例である。詳細には、接続部材２１２はマッシュルームの軸部分に相当し、インダクタンスを形成している。一方、導体エレメント２３１、２５１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する電源プレーン２４１（または２４２、２４３）との間でキャパシタンスを形成する。
【００６１】
ここで示す構造も、マッシュルーム型ＥＢＧ構造と同様に、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板、または電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント２３１、２５１を、キャパシタンスを形成するそれぞれの対向プレーンに接近させて、キャパシタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント２３１、２５１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００６２】
この構成を採用することにより、貫通ビアを用いて前記平行平板にＥＢＧ構造を製造することが可能となる。通常、非貫通ビアは層ごとにビアを加工してから積層するのに対して、貫通ビアは、全ての層を積層した後、ドリルで貫通スルーホールを形成し、スルーホール内面をめっきすることによって製造されるため、非貫通ビアを用いる場合と比べて、製造コストを低減することができる。
【００６３】
図１２（Ａ）は、導体エレメント２３１、２５１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１、２５１は平面方向に形成される螺旋状の伝送線路であって、一端は接続部材２１２に接続され、他端はオープン端となっていることを示している。なお、前記伝送線路の形状が螺旋状の場合を図示しているが、その形状はこれに限らなくてもよい。例えば、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）で図示した導体エレメント２３１、２５１の周囲における電子装置２００の断面図である。接続部材２１２がメタルキャップパッド２１３およびグラウンドプレーン２７１に接続され、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の開口を通過している。
【００６４】
図１２に示した構造は、導体エレメント２３１、２５１を含んで形成されるマイクロストリップ線路がオープンスタブとして機能するオープンスタブ型のＥＢＧ構造の変形例である。詳細には、接続部材２１２はインダクタンスを形成している。一方、導体エレメント２３１、２５１が、それぞれ対向する電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と電気的に結合することで電源プレーン２４１（または２４２、２４３）をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。前記マイクロストリップ線路の一端はオープン端となっており、オープンスタブとして機能するように構成されている。
【００６５】
図１２で示した構造も、オープンスタブ型ＥＢＧ構造と同様に、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板、または電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を、前記オープンスタブと、前記インダクタンスからなる、直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント２３１、２５１を含んで形成されるオープンスタブのスタブ長を長くすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。
【００６６】
また、マイクロストリップ線路を形成する導体エレメント２３１、２５１と対向するプレーンは近接していることが好ましい。なぜならば、導体エレメントと対向プレーンの距離が近いほど、前記マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが低くなり、バンドギャップ帯域を広帯域化することができるためである。ただし、前記導体エレメント２３１、２５１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００６７】
ここで示した構成を採用することにより、貫通ビアを用いて前記平行平板にＥＢＧ構造を製造することが可能となる。通常、非貫通ビアは層ごとにビアを加工してから積層するのに対して、貫通ビアは、全ての層を積層した後、ドリルで貫通スルーホールを形成し、スルーホール内面をめっきすることによって製造されるため、非貫通ビアを用いる場合と比べて、製造コストを低減することができる。
【００６８】
図１３（Ａ）は、導体エレメント２３１、２５１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１、２５１は四角形の導体であって、開口を有している。その開口の中には、一端が当該開口の淵に接続され、他端は接続部材２１２に接続される螺旋状のインダクタが形成されている。なお、前記インダクタの形状が螺旋状の場合を図示しているが、その形状はこれに限らなくてもよい。例えば、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）で図示した導体エレメント２３１、２５１の周囲における電子装置２００の断面図である。接続部材２１２がメタルキャップパッド２１３およびグラウンドプレーン２７１に接続され、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の開口を通過している。
【００６９】
上述した図１３の構造は、マッシュルームのヘッド部分にインダクタを設けることでインダクタンスを増加させた、インダクタンス増加型のＥＢＧ構造の変形例である。詳細には、接続部材２１２はマッシュルームの軸部分に相当し、インダクタンスを形成している。一方、導体エレメント２３１、２５１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する電源プレーン２４１（または２４２、２４３）との間でキャパシタンスを形成する。
【００７０】
図１３の構造も、マッシュルーム型ＥＢＧ構造と同様に、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板、または電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント２３１、２５１を、キャパシタンスを形成するそれぞれの対向プレーンに接近させて、キャパシタンスを大きくする、または前記インダクタの長さを長くしてインダクタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント２３１、２５１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００７１】
ここで示した構成を採用することにより、貫通ビアを用いて前記平行平板にＥＢＧ構造を製造することが可能となる。通常、非貫通ビアは層ごとにビアを加工してから積層するのに対して、貫通ビアは、全ての層を積層した後、ドリルで貫通スルーホールを形成し、スルーホール内面をめっきすることによって製造されるため、非貫通ビアを用いる場合と比べて、製造コストを低減することができる。
【００７２】
図１４（Ａ）は、導体エレメント２３１、２５１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１、２５１は四角形であって、接続部材２１２に接続されている。また、図１４（Ｂ）は、メタルキャップパッド２１３またはグラウンドプレーン２７１において、導体エレメント２３１、２５１と対向する領域の上面図である。ここで図示する領域は開口を有し、当該開口の中に、一端は当該開口の淵に接続され、他端は接続部材２１２に接続される螺旋状のインダクタが形成される。なお、前記インダクタの形状が螺旋状の場合を図示しているが、その形状はこれに限らなくてもよい。例えば、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）で図示した導体エレメント２３１、２５１の周囲における電子装置２００の断面図である。接続部材２１２がメタルキャップパッド２１３の開口に形成されるインダクタと、グラウンドプレーン２７１の開口に形成されるインダクタと、に接続されている。
【００７３】
上述した図１４の構造は、マッシュルーム型ＥＢＧ構造を基本として、メタルキャップパッド２１３またはグラウンドプレーン２７１にインダクタを設けることでインダクタンスを増加させた、インダクタンス増加型のＥＢＧ構造の変形例である。詳細には、導体エレメント２３１、２５１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する電源プレーン２４１（または２４２、２４３）との間でキャパシタンスを形成する。一方、接続部材２１２はマッシュルームの軸部分に相当し、メタルキャップパッド２１３またはグラウンドプレーン２７１に設けられたインダクタと共にインダクタンスを形成している。
【００７４】
インダクタンス増加型ＥＢＧ構造は、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板、または電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を、前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント２３１、２５１を、キャパシタンスを形成するそれぞれの対向プレーンに接近させて、キャパシタンスを大きくする、または前記インダクタの長さを長くしてインダクタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント２３１、２５１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００７５】
図１５（Ａ）は、導体エレメント２３１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１は平面方向に形成される螺旋状の伝送線路であって、一端は接続部材２１２に接続され、他端はオープン端であることを示している。なお、前記伝送線路の形状が螺旋状の場合を図示しているが、その形状はこれに限らなくてもよい。例えば、直線状であってもよいし、ミアンダ状であってもよい。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）で図示した断面線における導体エレメント２３１の周囲の断面図である。接続部材２１２がメタルキャップパッド２１３およびグラウンドプレーン２７１に接続され、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の開口を通過している。また、当該開口に導体エレメント２３１が対向している。
【００７６】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示す構成において、導体エレメント２３１は、メタルキャップパッド２１３と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と、接続部材２１２と共にオープンスタブ型ＥＢＧ構造を構成し、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板を伝播するノイズを抑制する。同時に、導体エレメント２３１は、グラウンドプレーン２７１と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と、接続部材２１２と共にオープンスタブ型ＥＢＧ構造を構成し、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を伝播するノイズを抑制することができる。すなわち、導体エレメント２３１が形成されたＣ層２３０の数が、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）が形成されたＤ層２４０の数と等しいにも関わらず、双方の平行平板に対してＥＢＧ構造を構成することができる。従って、図１２に示す構成と比べて導体エレメント２５１が不要となるため、Ｆ層２６０における配線の引き回し自由度が向上する。また、Ｆ層２６０に配線を形成する必要がない場合はＦ層２６０を削減することが可能になるため電子装置２００を薄くすることができる。
【００７７】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示す構造においても、他のオープンスタブ型ＥＢＧ構造と全く同様に、前記導体エレメント２３１を含んで形成されるオープンスタブのスタブ長を長くすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。また、マイクロストリップ線路を形成する導体エレメント２３１と対向するプレーンは近接していることが好ましい。なぜならば、導体エレメントと対向プレーンの距離が近いほど、前記マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが低くなり、バンドギャップ帯域を広帯域化することができるためである。ただし、前記導体エレメント２３１を対向するプレーンに近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００７８】
図１５（Ｃ）は、導体エレメント２３１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント２３１は四角形であって、接続部材２１２と電気的に接続されている。図１５（Ｄ）は、図１５（Ｃ）で図示した断面線における導体エレメント２３１の周囲の断面図である。図１５（Ｄ）では、接続部材２１２が貫通ビアとして形成されており、上記貫通ビアがメタルキャップパッド２１３とグラウンドプレーン２７１とに接続され、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）の開口を通過している。
【００７９】
図１５（Ｃ）、（Ｄ）で示す構造において、導体エレメント２３１は、メタルキャップパッド２１３と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と、接続部材２１２と共にマッシュルーム型ＥＢＧ構造を構成し、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とからなる平行平板を伝播するノイズを抑制する。同時に、導体エレメント２３１は、グラウンドプレーン２７１と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と、接続部材２１２と共にマッシュルーム型ＥＢＧ構造を構成し、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１とからなる平行平板を伝播するノイズを抑制することができる。すなわち、導体エレメント２３１が形成されたＣ層２３０の数が、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）が形成されたＤ層２４０の数と等しいにも関わらず、双方の平行平板に対してＥＢＧ構造を構成することができる。従って、図１１に示す構成と比べて導体エレメント２５１が不要となるため、Ｆ層２６０における配線の引き回し自由度が向上する。また、Ｆ層２６０に配線を形成する必要がない場合はＦ層２６０を削減することが可能になるため配線基板２００を薄くすることができる。
【００８０】
図１５では、導体エレメント２３１は、メタルキャップパッド２１３と電源プレーン２４１（または２４２、２４３）との間に位置することを図示したが、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１との間に位置してもよい。
【００８１】
ここで、第２の実施形態の効果について説明する。本実施形態の電子装置２００は、第１の実施形態と同様に、電子素子２０１から伝播されたノイズの伝播方向の全てに対してノイズ対策を施しているので、ノイズの漏洩を防ぐことができる。また、本実施形態で構成されるＥＢＧ構造のバンドギャップ帯域に、電子素子２０１から発生するノイズの周波数を含めることによって、より高いノイズ抑制効果を得ることができる。
【００８２】
また、導体エレメント２３１、２５１とメタルキャップパッド２１３とを貫通ビアである接続部材２１２で貫く構成であるため、製造工程を短縮することができる。さらに、接続部材２１２で貫通されることによって占有されるＡ層２１０上の領域に、メタルキャップパッド２１３を設けているので、より省スペースに実装することができる。従って、電子装置２００の小型化を図ることができる。
【００８３】
さらに、電子装置２００は、平面方向に伝播するノイズが複数の単位セルを通過する構成となっているので、より効果的に電磁波の電波を抑制することができる。
【００８４】
〔第３の実施形態〕
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る電子装置２００の上面図と断面図である。より詳細には、図１６（Ａ）は電子装置２００の上面図であり、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）で示す断面線における電子装置２００の断面図である。本実施形態の電子装置２００は、第２の実施形態で説明した電子装置２００に、Ｈ層２８０を追加した構成である。Ａ層２１０、Ｂ層２２０、Ｃ層２３０、Ｄ層２４０、Ｅ層２５０、Ｆ層２６０およびＧ層２７０に含まれる各構成要素については、第２の実施形態と同様であるので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００８５】
図１７は、電子装置２００のＨ層２８０を示す図である。Ｈ層２８０（第３の層）は、Ａ層２１０とＢ層２２０との間に位置し、Ｄ層２４０を介してＧ層２７０と対向している。また、Ｈ層２８０に設けられるグラウンドプレーン２８１（第５導体）は、シート状の導体であって、複数の導体エレメント２３１、２５１によって囲われた領域を包含する領域の少なくとも一部と、複数の導体エレメント２３１、２５１に対向している領域の少なくとも一部とを包含する領域に延在している。なお、導体エレメント２３１、２５１とグラウンドプレーン２８１とは、少なくとも一部が互いに対向している。また、Ｈ層２８０においてグラウンドプレーン２８１が形成されていない領域は、絶縁体であってもよいし、導体であってもよいし、それらが混合していてもよい。
【００８６】
なお、グラウンドプレーン２８１とグラウンドプレーン２７１とは、接続部材２１６および接続部材２１２によって接続され、同電位であり、電子装置２００のグラウンドとして機能する。また、グラウンドプレーン２８１は、接続部材２１９、２１４、２１５、２１７、２１８が通過する開口が設けられており、夫々と絶縁されている。
【００８７】
ここで、第３の実施形態の効果について説明する。本実施形態の配線基板２００において、電子素子２０１から空中伝播したノイズは、メタルキャップ２０２によって遮蔽することができる。また、Ａ層２１０上を伝播したノイズ、いわゆる表面波は、電子素子２０１を囲っているメタルキャップパッド２１３によって遮蔽することができる。さらに、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２８１（第１の平行平板）との間を伝播したノイズは、複数の導体エレメント２３１と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）またはグラウンドプレーン２８１の少なくとも一方とが対向する領域で構成されるＥＢＧ構造によって遮蔽することができる。さらに、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）とグラウンドプレーン２７１（第２の平行平板）との間を伝播したノイズは、複数の導体エレメント２５１と、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）またはグラウンドプレーン２７１の少なくとも一方とが対向する領域で構成されるＥＢＧ構造によって遮蔽することができる。そして、間隙２４４を介して第１の平行平板から第２の平行平板へ、または第２の平行平板から第１の平行平板へ漏洩するノイズは、グラウンドプレーン２７１またはグラウンドプレーン２８１によって遮蔽することができる。すなわち、電子装置２００は、電子素子２０１から伝播されたノイズの伝播方向の全てに対してノイズ対策を施しているので、ノイズの漏洩を防ぐことができる。
【００８８】
〔第４の実施形態〕
図１８は、本発明の第４の実施形態に係る配線基板１００の上面図と断面図である。より詳細には、図１８（Ａ）は配線基板１００の上面図であり、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）で示す断面線における配線基板１００の断面図である。第１の実施形態で説明した配線基板１００において、接続部材１２２が導体エレメント１２１とメタルキャップパッド１１３とを接続しているのに対して、本実施形態の配線基板１００においては、接続部材１２２が導体エレメント１２１と電源プレーン１３１とを接続している点において相違する。その他の各構成要素については、第１の実施形態と同様であるので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００８９】
上記のように構成することによって、導体エレメント１２１は、メタルキャップパッド１１３と電源プレーン１３１との間に位置し、メタルキャップパッド１１３と対向する。そして、導体エレメント１２１は、メタルキャップパッド１１３と、電源プレーン１３１と、接続部材１２２と共に、いわゆるマッシュルーム型のＥＢＧ構造の単位セルを構成する。より詳細には、接続部材１２２はマッシュルームの軸部分に相当し、インダクタンスを形成している。一方、導体エレメント１２１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、対向するメタルキャップパッド１１３との間でキャパシタンスを形成する。
【００９０】
マッシュルーム型ＥＢＧ構造は、平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、前記導体エレメント１２１を、対向しているメタルキャップパッド１１３に接近させて、キャパシタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、前記導体エレメント１２１を対向するメタルキャップパッド１１３に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
【００９１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００９２】
例えば、上述の実施形態においては、導体エレメントが配列される層が単一または二つである構成について説明したが、三つ以上の層に配列される変形例で構成されてもよい。また、グラウンドプレーンが延在している層または電源プレーンが延在している層が単一である構成について説明したが、少なくとも一方が複数の層に延在している変形例で構成されてもよい。
【００９３】
また、上述の実施形態において、グラウンドプレーンは配線基板の内部に延在しているように図示しているが、電子素子が実装されている面の裏面に延在し、露出してもよい。
【００９４】
第２の実施形態において、導体エレメント２３１、２５１は、接続部材２１２によってメタルキャップパッド２１３とグラウンドプレーン２７１とに接続しているが、これに限らなくてもよい。例えば、導体エレメント２３１、２５１は、電源プレーン２４１（または２４２、２４３）と接続してもよいし、他の層に接続してもよい。
【００９５】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
【００９６】
この出願は、２０１０年３月８日に出願された日本特許出願特願２０１０−０５１０８３号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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